马后炮化工技术论坛-中石化技术人员aspen培训课件

AspenTechnology,Inc.©1997AspenTech.Allrightsreserved.®PotentialReachYourTrueIntroductiontoAspenPlus®

2023/3/131IntroductiontoAspenPlus课程安排--第一天1. 介绍-模拟概念2. 用户界面–用户界面介绍3. 基本输入-图形化的用户输入界面4. 单元操作模型–常用的单元操作模块2023/3/132IntroductiontoAspenPlus课程安排-第二天5. RadFrac–严格精馏塔模型6. 反应器模型–各种不同的反应器模型2023/3/133IntroductiontoAspenPlus课程安排-第四天8. 灵敏度分析-研究流程中变量之间的关系9. 设计规定-满足工艺目标10. Fortran块2023/3/135IntroductiontoAspenPlus课程安排-第五天11. 优化-优化一个流程12. HeaterandHeatX-换热器模块13. 变压模块-泵,压缩机,管线和阀

2023/3/136IntroductiontoAspenPlus介绍目的:介绍一般的流程模拟概念和AspenPlus功能

7IntroductiontoAspenPlus一般模拟问题物流PRODUCT的组成是什么?

Tosolvethisproblem,weneed:MaterialbalancesEnergybalances

REACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT2023/3/139IntroductiontoAspenPlus流程模拟的途径序贯模拟AspenPlus是一个序贯模块模拟程序。每个单元模块按一定的顺序求解。联立方程AspenCustomModeler(以前是SPEEDUP)是一个联立方程模拟程序。所有的方程均同时求解。组合方法AspenDynamics(以前是DynaPLUS)使用

AspenPlus序贯模块方法去初始化稳态模拟并使用

AspenCustomModeler(以前是SPEEDUP)联立方程法求解动态模拟。2023/3/1310IntroductiontoAspenPlusAspenPlus的重要功能严格的电解质模拟固体处理石油处理数据回归数据拟合优化用户子程序2023/3/1311IntroductiontoAspenPlus用户界面参考:AspenPlus用户指南,第1章,用户界面RunIDToolBarTitleBarMenuBarSelectModebuttonModelLibraryModelMenuTabsProcessFlowsheetWindowNextButtonStatusArea2023/3/1313IntroductiontoAspenPlus用户界面（续）使用鼠标左按钮单击

选择对象/域单击右按钮

为选择的对象/域或入口/出口弹出菜单双击左按钮打开数据浏览器对象的页面

参考:AspenPlus用户指南,第1章,用户界面2023/3/1314IntroductiontoAspenPlus图形化流程操作在流程中放置一个单元模块:1. 在模型库中单击一个模型类别标签2. 选择一个单元操作模型,单击下箭头选择一个模型图标3. 在模块上单击并拖拉它到你期望放置的流程位置上,然后释放鼠标2023/3/1315IntroductiontoAspenPlus异丙基苯流程定义RStoicModelHeaterModelFlash2Model:CUMENE.BKPREACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT2023/3/1317IntroductiontoAspenPlus

苯流程定义课程练习目的:建立一个图形化的流程

选择相应的单元模块图标更改模块和物流的名称完成后用备份格式保存(Run-ID.BKP).文件名:BENZENE.BKPFL1HeaterModelFlash2ModelFlash2ModelCOOLFEEDCOOLVAP1LIQ1FL2VAP2LIQ22023/3/1318IntroductiontoAspenPlus基本输入目的:介绍AspenPlus模拟运行所要求的基本输入

AspenPlus

参考:用户指南,第3章，使用帮助用户指南,第5章，计算的全局信息用户指南,第6章，定义组分用户指南,第7章，物性方法用户指南,第9章，定义物流用户指南,第10章，单元模型用户指南,第11章，运行你的模拟19IntroductiontoAspenPlus用户界面（续）对象管理器允许操纵离散对象的信息能够建立、编辑、改名、删除、隐含和展现对象（在10.1版中允许拷贝和粘贴)Next用于检查当前表格是否是完成，并且跳到下一个必需的输入表页2023/3/1321IntroductiontoAspenPlus数据浏览器菜单树前一个表下一个表状态域父按钮Units向后向前注释Next说明域状态2023/3/1322IntroductiontoAspenPlus帮助帮助专题内容-适用于浏览整个文档。

用户指南和参考手册均包含在帮助中。在用户指南中的所有信息在UsingAspenPlus手册下均可以找到。索引-使用索引项来寻找关于某个专题的帮助寻找-用于查找关于含有任何字或词的专题的帮助“这是什么?”帮助从帮助菜单中选择“What’sThis?”然后在任何区域上单击得到这一项目的帮助2023/3/1323IntroductiontoAspenPlus状态指示器2023/3/1325IntroductiontoAspenPlus设置大多数常用的设置信息是在SetupSpecifications

Global

表中输入:运行类型

输入和输出单位有效的相态(例如:汽-液或汽-液-液)环境压力2023/3/1326IntroductiontoAspenPlus设置单位在AspenPlus的单位可以按3个不同的级别定义:全局级(在SetupSpecificationsGlobal页面上的“输入数据”和“输出数据”域

)对象级(在一个对象,诸如单元模块和物流的任意输入表页顶部的“Units”域域级

2023/3/1329IntroductiontoAspenPlus组分使用

ComponentsSpecifications

表页来定义模拟所需的所有组分纯组分数据库包含诸如分子量、临界性质等参数。可以使用

Find按钮，根据组分名、分子式、组分类别、分子量、沸点、或CAS号查找组分。2023/3/1330IntroductiontoAspenPlus组分定义表格2023/3/1331IntroductiontoAspenPlus输入组分组分

ID是用于定义模拟输入和结果中的组分每个组分

标识通过下列途径与数据库与一个数据库相关联：分子式:组分的化学式例如：

C6H6

(注意当有异构体时要加后缀，例如

C2H6O-2)组分名:组分的全名例如：

BENZENE通过使用Find按钮，可以找出数据库组分2023/3/1332IntroductiontoAspenPlusFind2023/3/1333IntroductiontoAspenPlus性质使用

PropertiesSpecifications

表页定义在模拟中所使用的物性方法。性质方法是一个模型和方法的集合，用于描述纯组分和混合物的行为。选择正确的物性对于获得合理模拟结果是至关重要的。2023/3/1334IntroductiontoAspenPlus性质规定表2023/3/1335IntroductiontoAspenPlus物流使用StreamInput表页定义进料物流条件和组分。定义物流条件输入下列几项:温度压力汽化率定义物流组分输入下列两项之一:总物流流量和组分分率单个组分的流率2023/3/1336IntroductiontoAspenPlus物流输入表2023/3/1337IntroductiontoAspenPlus模块BlockInput表页或BlockSetup表页都指定了单元操作模型的操作条件和设备规定所有单元操作模型都有可选的信息表页(例如,BlockOptions表页)

2023/3/1338IntroductiontoAspenPlus模块表2023/3/1339IntroductiontoAspenPlus运行从View

菜单中选择ControlPanel

或按Next按钮.当所要求的表页全部填完时执行模拟过程.按钮Next将使你进入没有填完的表页中.2023/3/1340IntroductiontoAspenPlus控制面板控制面板含有:一个信息窗口,通过显示来自计算的最新信息而显示模拟的进展过程一个状态区域,显示所执行的模拟模块和收敛回路的层次和顺序一个工具栏,能够用来控制模拟2023/3/1341IntroductiontoAspenPlus结果查看历史文件或控制面板信息包括任何生成的错误信息和警告物流结果包括物流条件和组成对于所有物流(/Data/ResultsSummary/Streams)对于单个物流(在DataBrowser中打开物流文件夹选择Results表)模块结果包括计算出的模块操作条件(在DataBrowser中打开模块文件夹并选择Results表)2023/3/1342IntroductiontoAspenPlus单元操作模型目的:熟悉单元操作模型的主要类型AspenPlus

参考资料:

用户指导,第十章,单元操作模型

参考手册,第一卷,单元操作模型43IntroductiontoAspenPlus单元操作模型类型混合器/分流器分离器换热器塔反应器压力变换器操作器固体用户模型参考:在线帮助和文档中，对具体模型的使用予以很好的介绍。

AspenPlus

参考手册,第1卷,单元操作模型2023/3/1344IntroductiontoAspenPlus混合器/分流器2023/3/1345IntroductiontoAspenPlus分离器2023/3/1346IntroductiontoAspenPlus换热器*Requiresseparatelicense2023/3/1347IntroductiontoAspenPlus简捷塔

2023/3/1348IntroductiontoAspenPlus严格塔2023/3/1349IntroductiontoAspenPlus反应器2023/3/1350IntroductiontoAspenPlus压力变化器2023/3/1351IntroductiontoAspenPlus操作器2023/3/1352IntroductiontoAspenPlus

RadFrac

目的:论述RadFrac分馏模型AspenPlus

参考资料:

参考手册,

第1卷,

单元操作模型,第4章53IntroductiontoAspenPlusRadFrac:严格多级分离可对下述过程做两相或三相模拟:普通蒸馏恒沸蒸馏反应蒸馏结构选项:任何数量的进料任何数量的侧线采出采出和循环回流任何数量的换热器2023/3/1354IntroductiontoAspenPlusRadFrac流程连接气体蒸馏物(DV)1顶级或冷凝器热负荷热(可选)(Q1)液体蒸馏物(DL)水(DW)(可选)物料回流（任何数量)L1+LW产品(任何数量)热循环回流倾析器热产品热返回(任何数量)上升蒸汽(VN)N级底级或再沸器热负荷热(可选)(QN)塔底(B)2023/3/1355IntroductiontoAspenPlus规定:理论板数冷却器和再沸器结构有效相态收敛RadFrac结构设置2023/3/1356IntroductiontoAspenPlusRadFrac物流设置规定:进料板位置2023/3/1357IntroductiontoAspenPlusRadFrac压力设置规定下列项之一:塔压力分布塔顶/塔底压力2023/3/1358IntroductiontoAspenPlus绘图向导用绘图向导(在Plot菜单上)能立即生成模拟结果的曲线图，你能用绘图向导显示如下操作的结果:物性分析数据回归分析RadFrac、MultiFrac和RateFrac的数据分布点击数据窗口中的对象生成该对象的曲线图.2023/3/1359IntroductiontoAspenPlus绘图向导示范用绘图向导创建整个塔的气相组成曲线.2023/3/1360IntroductiontoAspenPlusRadFrac的DesignSpecs

和Vary

用DesignSpecs

和Vary

表页可以在RadFrac模型内部规定并执行设计规定。可以调整一个或多个RadFrac输入，来满足对一个或多个RadFrac性能参数的规定要求。2023/3/1361IntroductiontoAspenPlus反应器模型目的:

介绍各种类型的反应器模型,每类中至少详细考察一个反应器。AspenPlus

参考资料:

参考手册,

第1卷,

单元操作模型,

第7章62IntroductiontoAspenPlus反应器概述Reators(反应器)以物料平衡为基础RyieldRstioc以反应平衡为基础REquilRGibbs以动力学为基础RCSTRRPlugRBatch2023/3/1363IntroductiontoAspenPlus基于物料平衡反应器RYield只要求物料平衡,不要求原子平衡用来模拟入口物流不知道，但出口物流已知的反应器(例如，模拟一个炉子)

70lb/hrH2O20lb/hrCO260lb/hrCO250lb/hrtar（焦油）600lb/hrchar（焦碳）1000lb/hrCoal（煤）INOUTRYield2023/3/1364IntroductiontoAspenPlus基于物料平衡反应器

(续)RStoic要求原子平衡和质量平衡用于化学平衡数据和动力学数据不知道或不重要的反应器可以规定或计算在参考温度和压力下的反应热2CO+O2-->2CO2C+O2-->CO22C+O2-->2COC,O2INOUTRStoicC,O2,CO,CO22023/3/1365IntroductiontoAspenPlus以化学平衡为基础的反应器概述不考虑反应动力学各个模块能解算相似的问题，但问题规定不同REquil通过求解反应平衡方程而计算化学平衡和相平衡可用在有许多组分、已知一些反应并且较少组分参加反应的情况2023/3/1366IntroductiontoAspenPlus以化学平衡为基础的反应器(续)RGibbs未知反应

当发生的反应未知，或由于有许多组分参与反应，致使反应数量很多时，该功能十分有用。吉布斯能最小

通过吉布斯自由能最小化来确定在产品吉布斯自由能最小时的产品组成。2023/3/1367IntroductiontoAspenPlus动力学反应器动力学反应器有RCSTR,RPlug和RBatch。因为考虑了反应动力学,所以必须定义反应动力学。动力学可以用一个内置模型定义：Power-Law模型Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)反应的催化剂的反应系数可以为零。反应是用反应ID指定。2023/3/1368IntroductiontoAspenPlus使用反应ID单个反应ID可以在任意个数动力学反应器(RCSTR,RPlug和RBatch)中引用。2023/3/1369IntroductiontoAspenPlusPowerLaw表达式示例:正反应:(假设反应中A为2级，B为3级)

系数: A: B: C: D:

指数: A: B: C: D:-2 -3 1 22 3 0 0逆反应:(假设反应中C为1级，D为2级)

系数: C: D: A: B:

指数: C: D: A: B: -1 -2 2 31 2 0 02023/3/1370IntroductiontoAspenPlus物性目的:介绍物性方法和物性参数的概念明确有关物性方法选择方面的问题介绍使用物性分析来报告物性AspenPlus

参考资料:

用户指南,

第7章,

物性方法用户指南,第8章,物性参数和数据用户指南,第29章,性质分析71IntroductiontoAspenPlus

工况研究-丙酮回收

要获得精确的模拟结果，选择正确的物性方法和精确的物性参数是很重要的FEEDOVHDBTMSCOLUMN5000lbmol/hr丙酮：10mole%水：90mole%规定:丙酮回收率为99.5mole%2023/3/1372IntroductiontoAspenPlus如何建立物性选择一个物性方法检查参数/获得其它参数确认结果创建流程2023/3/1373IntroductiontoAspenPlus物性方法一个物性方法是用于计算物性的模型和方法的集合AspenPlus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。用户可以修改现有的物性方法或建立新的物性方法。

2023/3/1374IntroductiontoAspenPlus描述组分物性的方法

物性模型

理想 状态方程 活度系数 特殊 (EOS) 模型

模型

模型 物性模型2023/3/1375IntroductiontoAspenPlus理想状态与非理想状态的对比我们所定义的理想行为应该是什么样?符合理想气体定律和拉乌尔定律 理想系统应该是什么样?大小和形状相似的非极性组分什么决定非理想状态程度?分子相互作用

例如，分子的大小、形状和极性我们如何研究一个系统的非理想程度?性质图(例如TXY&XY)xyxyxy2023/3/1376IntroductiontoAspenPlus状态方程和活度模型比较

2023/3/1377IntroductiontoAspenPlus常用选项集状态方程物性方法

PENG-ROBRK-SOAVE活度系数物性方法

NRTLUNIFACUNIQUACWILSON

2023/3/1378IntroductiontoAspenPlus亨利定律亨利定律只和理想与活度系数模型一起使用。它用于确定液相中的轻气体和超临界组分的量。任何超临界组分和轻气体(CO2、N2、等。)都应该说明为亨利组分(ComponentsHenryCompsSelection页面)。亨利组分列表ID应该在PropertiesSpecificationsGlobal

页中的HenryComponents

域中输入。2023/3/1379IntroductiontoAspenPlus选择物性方法-复习你的系统中有无极性组分?操作条件是否在混合物临界区域附近?你的系统中是否有轻气体或超临界组分?用带有亨利定律的活度系数模型用活度系数模型用状态方程模型否否否是是是参考:

AspenPlus用户指南,第7章,物性方法,给出了关于物性方法选择方面的类似的、更详细的信息。2023/3/1380IntroductiontoAspenPlus如何建立物性方法选择物性方法检查参数/获得其它参数确认结果创建流程2023/3/1381IntroductiontoAspenPlus纯组分参数描述一单个组分的属性在PropertiesParametersPureComponent文件夹中输入2023/3/1382IntroductiontoAspenPlus二元参数用来描述两个组分之间的相互作用在PropertiesParametersBinaryInteraction文件夹中输入来自数据库的参数值能够在图形用户界面中的输入表中查看。在完成流程之前必须要查看含有来自数据库的数据的参数表。2023/3/1383IntroductiontoAspenPlus如何建立物性选择物性方法检查参数/获得附加参数确认结果创建流程2023/3/1384IntroductiontoAspenPlus物性分析用来生成简单的物性图表，验证物性模型和数据。图表类型:纯组分,例如蒸汽力相对温度二元,例如TXY,PXY三元相图。在含有原始数据的结果表上，按PlotWizard

按钮可得到其它二元曲线图。为便于以后参考和使用，物性分析输入和结果可以另存成一个表。2023/3/1385IntroductiontoAspenPlus物性分析-图表理想XY图: 恒沸物XY图:

2液相XY图:y-xdiagramforMETHANOL/PROPANOLLIQUIDMOLEFRACMETHANOL00.20.40.60.810.20.40.60.81VAPORMOLEFRACMETHANOL(PRES=14.69595PSI)y-xdiagramforETHANOL/TOLUENELIQUIDMOLEFRACETHANOL00.20.40.60.810.20.40.60.81VAPORMOLEFRACETHANOL(PRES=14.69595PSI)y-xdiagramforTOLUENE/WATERLIQUIDMOLEFRACTOLUENE00.20.40.60.810.20.40.60.81VAPORMOLEFRACTOLUENE(PRES=14.69595PSI)2023/3/1386IntroductiontoAspenPlus如何建立物性选择一个物性方法检查参数/获得附加参数确认结果创建流程2023/3/1387IntroductiontoAspenPlus建立物性-复习1. 选择物性方法-根据下列条件选择一个物性方法：模拟中存在的组分模拟的操作条件2. 检查参数-确定在AspenPlus数据库中可用的参数3. 获得附加参数(必要时)-所需的参数可以通过下列途径获得查找文献实验数据回归(数据回归)物性常数估算(物性估算)4. 确认结果-通过下列方法来检验对物性方法和所用物性数据的选择是否正确物性分析2023/3/1388IntroductiontoAspenPlus物性集物性集(Prop-Set)是一个把物性集或集合作为一个用户给定名的对象来访问的一种方法。当在一个应用中使用物性时只引用物性集名。用物性集可以报告热力学性质、传递性质和其它性质值。目前的物性集应用包括:设计规定、Fortran模块、灵敏度物流报告物性表(PropertyAnalysis)塔盘性质(RadFrac,MultiFrac,等.)加热/冷却曲线(Flash2,MHeatX,等.)2023/3/1389IntroductiontoAspenPlus预先定义的物性集一些模拟模板包括预先定义的物性集下表列出了General

模板中包括的预先定义的物性集和物性类型:2023/3/1390IntroductiontoAspenPlus物流结果选项在SetupReportOptionsStream

页上，用:FlowBasis和

FractionBasis

复选框定义如何报告物流组成PropertySets

按钮指定物性集名，该物性集含有对每一个物流都要报告的附加性质2023/3/1391IntroductiontoAspenPlus灵敏度分析目的:介绍灵敏度分析的用法，研究过程变量之间的关系。

AspenPlus

参考资料:

用户指南,第20章,

灵敏度分析相关标题:

用户指南,

第18章,

访问流程变量用户指南,第19章,Fortran模块和内嵌

Fortran92IntroductiontoAspenPlus灵敏度分析可使用户研究输入变量的变化对过程输出的影响。在灵敏度模块文件夹的Results表上能够查看结果。可以把结果绘制成曲线，使不同变量之间的关系更加形象化。位于/Data/ModelAnalysisTools/Sensitivity

下2023/3/1393IntroductiontoAspenPlus灵敏度分析举例冷却器出口温度怎样影响产品物流纯度的?被调节(被改变)变量是什么?被测量(采集)变量是什么?文件名:CUMENE-S.BKP冷却器出口温度产品物流中异丙基苯纯度(摩尔分率)REACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT2023/3/1394IntroductiontoAspenPlus灵敏度分析结果

2023/3/1395IntroductiontoAspenPlus灵敏度分析的用法研究输入变量的变化对过程（模型）的影响用图表表示输入变量的影响核实设计规定的解是否可行2023/3/1396IntroductiontoAspenPlus灵敏度分析应用步骤1. 定义被测量(采集)变量它们是在模拟中计算的参量，在第4步将要用到(SensitivityInputDefine

页)。2. 定义被操作(改变的)变量它们是要改变的流程变量(SensitivityInputVary

页)。3. 定义被操作(改变的)变量范围被操作变量的变化可以按在一个间隔内等距点或变量值列表来规定。(SensitivityInputVary

页)4. 规定要计算的或要制成表的变量。制表变量可以是任何合法的Fortran表达式，表达式含有步骤1中定义的变量(SensitivityInputTabulate

页)。2023/3/1397IntroductiontoAspenPlus绘图1.选择包括X轴变量的列，然后选择从Plot菜单下选择X-Axis变量。2.选择包括Y轴变量的列，然后选择从Plot菜单下选择Y-Axis变量。3.(可选的)选择含有参数变量的列，然后从Plot菜单下选择参数变量。4.从Plot菜单下选择

DisplayPlot。要选择一列，用鼠标左键点击列标题。2023/3/1398IntroductiontoAspenPlus设计规定目的:介绍使用设计规定来满足设计要求。AspenPlus参考资料:用户指南,第21章,

设计规定相关标题:用户指南,第18章,访问流程变量用户指南,第19章,Fortran模块和内嵌

Fortran用户指南,第17章,收敛性99IntroductiontoAspenPlus设计规定类似于反馈控制器用户可把被计算的流程参量值设置成一具体值通过改变一个指定的变量达到目的位于/Data/FlowsheetingOptions/DesignSpecs下2023/3/13100IntroductiontoAspenPlus设计规定举例冷却器出口温度是多少才能使异丙基苯产品纯度达到98%（摩尔百分数）?被操作（改变的）变量是什么?被测量（采集）变量是什么?

要达到的规定（目标）是什么?文件名:CUMENE-D.BKP冷却器出口温度物流PRODUCT中的异丙基苯摩尔分率物流PRODUCT中的异丙基苯摩尔分率=0.98REACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT2023/3/13101IntroductiontoAspenPlus设计规定应用步骤1. 定义被测量（采集）变量它们是流程参量，通常是计算出的参量，

用于目标函数中(DesignSpecDefine

页)。2. 规定目标函数(Spec)和目标(Target)它是规定要满足的等式(DesignSpecSpec

页)。3. 设置目标函数允差如果在该允差范围内满足目标函数等式，规定就收敛了(DesignSpecSpec

页)。2023/3/13102IntroductiontoAspenPlus设计规定应用步骤

(续)4. 定义被操作（改变的）变量它是一个变量，设计规定改变它的值以满足目标函数方程(DesignSpecVary

页)。5. 定义被操作（改变的）变量范围这是范围的上限和下限，在该范围内AspenPlus改变被操作变量(DesignSpecVary

页)。2023/3/13103IntroductiontoAspenPlus

Fortran模块目的:介绍AspenPlus中Fortran模块的用法。AspenPlus参考资料:用户指南,第19章,

Fortran模块和内嵌

Fortran相关标题:用户指南,第20章,灵敏度分析用户指南,第21章,设计规定用户指南,第18章,访问流程变量用户指南,第22章,优化104IntroductiontoAspenPlusFortran模块用户可以写AspenPlus执行Fortran模块。AspenPlus能够解释简单的Fortran，并且不需要编译。若编译较复杂Fortran代码，在运行AspenPlus引擎的机器上必须有Fortran编译器。位于/Data/FlowsheetingOptions/Fortran下。2023/3/13105IntroductiontoAspenPlusFortran模块举例用Fortran模块设置Heater模块压降换热器压降与换热器体积流量的平方成正比。FortranBlockDELTA-P=-10-9*V2V文件名:CUMENE-F.BKPDELTA-PREACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT2023/3/13106IntroductiontoAspenPlusFortran模块举例

(续)访问那一个流程变量?什么时候执行Fortran模块?要读取那一个变量，写入那一个变量?物流REAC-OUT的体积流量它能用两个不同方式访问:1.物流REAC-OUT的质量流量和质量密度2.包含混合物的体积流量的物性集经过模块COOL的压降在COOL模块之前读取体积流量写入压降2023/3/13107IntroductiontoAspenPlusFortran模块的用法前馈控制(根据上游物流计算的值设置流程输入)调用外部子程序从外部文件输入或输出到外部文件写到控制面板,历史文件,或报告文件上定制报告2023/3/13108IntroductiontoAspenPlusFortran模块应用步骤

1. 访问在Fortran内使用的流程变量必须标识所有读取或写入的流程变量(FortranInputDefine

页)。2. 编写Fortran为达到预期结果，要编写非执行(COMMON,EQUIVALENCE,等)Fortran(FortranInputDeclarations

页)和可执行Fortran(FortranInputFortran

页)。3. 规定Fortran模块在执行顺序中的位置(FortranInputSequence

页)直接规定，或用读写变量规定2023/3/13109IntroductiontoAspenPlusHeater和HeatX目的:

介绍Heater和HeatX单元操作模型的用法AspenPlus参考资料:

用户指南,第12章,

单元操作模型110IntroductiontoAspenPlus操作HeaterHeater模块在规定热力学状态下把多股入口物流混合生成单股出口物流。你能用Heater表示:Heaters（加热器）Coolers（冷却器）Valves（阀门）Pumps（泵）和Compressors（压缩机）(无论何时都不需要与功有关的结果。)2023/3/13111IntroductiontoAspenPlusHeater输入规定允许组合:压力(或压降)和下列之一:出口温度热负荷或入口热流股汽化分率温度变化出口温度或温度变化和下列之一:压力热负荷汽化分率2023/3/13112IntroductiontoAspenPlusHeater输入规定(续)对于单相用压力（压降）和下列之一:出口温度热负荷或入口热流股温度变化2023/3/13113IntroductiontoAspenPlus操作HeatXHeatX能模拟如下管壳换热器类型:逆流和并流TEMAE,F,G,H,J和X壳

TEMAE和F壳裸管和翅片管HeatX执行:全区域分析传热和压降计算2023/3/13114IntroductiontoAspenPlus操作HeatX(续)当规定HeatX时，要考虑:严格/详细计算或简化/简捷法怎样计算对数平均温差传热系数压降2023/3/13115IntroductiontoAspenPlusHeatX输入规定选择如下规定之一:传热面积和几何尺寸换热负荷热端或冷端出口物流:温度温度变化汽化分率2023/3/13116IntroductiontoAspenPlusHeatX与Heater为避免由HeatX导致的流程复杂用两个换热器Usetwoheaters(与热流股、Fortran模块或设计规定相匹配)。2023/3/13117IntroductiontoAspenPlus两个Heaters与一个HeatX相对2023/3/13118IntroductiontoAspenPlus热曲线HeatX和Heater能计算热曲线(Hcurves)。对于AspenPlus能生成的任何性质的各种独立变量(通常负荷和温度)能够创建表格。这些表格能打印、绘制曲线或输出与其它换热器设计软件一起使用。2023/3/13119IntroductiontoAspenPlus热曲线制表结果2023/3/13120IntroductiontoAspenPlus热曲线绘制2023/3/13121IntroductiontoAspenPlus压力变化模块目的:

介绍变化压力的所有单元操作模型:Pump（泵）、Compressor(压缩机)和计算通过管或阀的压力变化的模型AspenPlus参考资料:

用户指南,第12章,

单元操作模型122IntroductiontoAspenPlus操作Pump模型Pump模块能模拟:泵水力透平计算或输入功率Heater模型只能用于压力计算Pump设计成处理单液相能规定气-液或气-液-液计算以确定出口物流条件。2023/3/13123IntroductiontoAspenPlus泵性能曲线通过规定标量参数或泵性能曲线能进行核算。规定:有量纲曲线压头对流量功率对流量无量纲曲线:压头系数对流量系数2023/3/13124IntroductiontoAspenPlus操作Compr模型Compr模块能模拟:多变离心压缩机多变正位移压缩机等熵压缩机等熵透平计算或输入功率Heater模型只能用于压力计算Pump设计成处理单相或多相Compr能计算压缩机轴速率2023/3/13125IntroductiontoAspenPlus压缩机性能曲线通过规定压缩机性能曲线进行核算。规定:有量纲曲线压头对流量功率对流量无量纲曲线:压头系数对流量系数Compr不能处理透平性能曲线2023/3/13126IntroductiontoAspenPlus功流股对于泵和压缩机能规定任何数量的功流股对于来自泵或压缩机的净功负荷，能通过规定一个出口功流股来计算。2023/3/13127IntroductiontoAspenPlus操作阀模型阀模型可建立通过阀的压降与阀流量系数的关系。阀模型假定流量是绝热的。阀模型可确定出口物流的热状态和相态。阀模型能执行单相计算或多相计算。2023/3/13128IntroductiontoAspenPlus操作管线模型Pipe模块计算单管段中的压降和传热。Pipeline模块可用于多管段的管线。Pipe可执行单相计算或多相计算。如果入口压力已知，Pipe可计算出出口压力。2023/3/13129IntroductiontoAspenPlus物性估算

目的:概括介绍在AspenPlus中估算物性参数的方法AspenPlus

参考书目:

用户指南,

第30章,

物性参数的估算

参考手册,第2卷,

物性方法和模型，第8章

130IntroductiontoAspenPlus什么是物性估算？物性估算是估算物性模型所需参数的一个系统。它可以用来估算：纯组分的物性常数与温度相关的模型参数Wilson、NRTL和UNIQUAC方法的二元交互作用参数UNIFAC方法的基团参数可以把实验数据引入估算中。2023/3/13131IntroductiontoAspenPlus物性估算的使用物性估算可以按两种方式使用:独立应用:PropertyEstimationRunType(物性估算运行类型)在另一种RunType中使用:Flowsheet,

PropertyAnalysis,DataRegression,PROPERTIESPLUS或

AssayDataAnalysis不管数据库组分还是非数据库组分你都可以用PropertyEstimation(物性估算)来估算。PropertyEstimation信息可在PropertiesEstimation文件夹中访问。2023/3/13132IntroductiontoAspenPlus使用物性估算的步骤1. 在PropertiesMolecularStructure窗口上定义分子结构。2. 利用Parameters或Data窗体输入实验数据。实验数据如标准沸点(TB)对于许多估算方法都是非常重要的。因此只要有可能就应该输入实验数据。3. 在PropertiesEstimationInput窗口上激活PropertyEstimation并选择物性估算选项。2023/3/13133IntroductiontoAspenPlus定义分子结构分子结构对于PropertyEstimation(物性估算)中所使用的所有基团贡献法都是必需的。你可以以下列方式来定义它：以通用格式定义分子结构并允许AspenPlus来确定官能团，或者对于特殊方法以官能团为单位定义分子结构参考书目:有关基团贡献法可用到的官能团的列表的详细信息，参见参考手册,第3卷,物性数据,第3章。2023/3/13134IntroductiontoAspenPlus定义通用结构的步骤1. 在纸上勾画出分子的结构。2. 给每个原子编号，忽略氢原子。（编号必须是从1开始的连续数字。）3. 转到PropertiesMolecularStructure对象管理器中，选定组分，然后选择Edit命令。4. 在MolecularStructureGeneral

页上，按照其连接顺序定义分子。

一次描述两个原子：指定原子类型(C,O,S,…)指定连接这两个原子的键的类型(单键、双键…)2023/3/13135IntroductiontoAspenPlus定义分子结构的示例用通用法定义异丁醇的分子结构勾画出该分子的结构，然后给每个原子编号，忽略氢原子。C2C1C4C3O52023/3/13136IntroductiontoAspenPlus定义分子结构的示例转到PropertiesMolecularStructure对象管理器中，选定该组分，然后选择Edit命令。在Properties

MolecularStructureGeneral

页上，按照其连接顺序描述分子，一次描述两个原子。2023/3/13137IntroductiontoAspenPlus原子类型目前可用的原子类型:原子类型 描述 原子类型

描述

C Carbon(碳) P Phosphorous(磷)

O Oxygen(氧) Zn Zinc(锌)

N Nitrogen(氮) Ga Gallium(镓)

S Sulfur(硫) Ge Germanium(锗)

B Boron(硼) As Arsenic(砷)

Si Silicon(硅) Cd Cadmium(镉)

F Fluorine(氟) Sn Tin(锡)

CL Chlorine(氯) Sb Antimony(锑)

Br Bromine(溴) Hg Mercury(汞)

I Iodine(碘) Pb Lead(铅)

Al Aluminum(铝) Bi Bismuth(铋)2023/3/13138IntroductiontoAspenPlus使用物性估算的步骤1. 在PropertiesMolecularStructure窗体上定义分子结构。2. 利用Parameters或Data窗口输入实验数据。实验数据如标准沸点(TB)对于许多估算方法都是非常重要的。因此只要有可能就应该输入实验数据。3. 在PropertiesEstimationInput窗口上激活Propert